便攜式移動(dòng)電視接收系統淺析

本文簡(jiǎn)單介紹了新一代便攜式移動(dòng)電視接收標準DVB-H及移動(dòng)電視的信源壓縮編碼標準，重點(diǎn)介紹了DVB-H系統的構成、時(shí)間分片技術(shù)、MPE-FEC、4K傳輸模式及使得能適應移動(dòng)電視接收的幾個(gè)主要技術(shù)特點(diǎn)。

DVB-H、

使用便攜式通訊工具比如手機，隨時(shí)隨地的收看電視以前是一個(gè)夢(mèng)想，隨著(zhù)信源編碼技術(shù)、信道傳輸和新一代基礎通訊網(wǎng)絡(luò )的建立，使便攜式移動(dòng)接收子系統也從單一的文字、圖片形式的接收轉向更豐富多彩的視音頻形式接收。電視行業(yè)為了適應這種趨勢，也對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了標準的制定和技術(shù)研發(fā)?，F在就相關(guān)技術(shù)做以下的論述。

要在手機上看電視，技術(shù)上需要處理好三個(gè)環(huán)節：信號源、傳播途徑和接收終端。信號源方面，需要有高壓縮比的信源壓縮編碼標準;傳播途徑方面，有無(wú)線(xiàn)微波和網(wǎng)絡(luò )傳輸。為了實(shí)現移動(dòng)接收，需要抗干擾能力強的數字調制和信道處理技術(shù)。接收終端方面，必須開(kāi)發(fā)高集成度、體積小、重量輕、耗電小的芯片，以及體積小、高容量的充電電池。

目前，該服務(wù)的實(shí)現主要有三條途徑：

1. 利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現的方式

目前美國和我國移動(dòng)運營(yíng)商推出的手機電視業(yè)務(wù)主要是依靠現有的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現的。中國移動(dòng)的手機電視業(yè)務(wù)是基于其GPRS網(wǎng)絡(luò )，中國聯(lián)通則是依靠其CDMA網(wǎng)絡(luò )。不管是GPRS手機還是CDMA手機，都需要在裝有操作系統的手機終端(一般是PDA手機等高檔產(chǎn)品)上安裝相應的播放軟件，而相應的電視節目源則由移動(dòng)通信公司或者通過(guò)相應的服務(wù)提供商來(lái)組織和提供。

2. 利用衛星網(wǎng)絡(luò )實(shí)現的方式

利用手機來(lái)接收衛星播發(fā)的電視節目信號是一個(gè)非常新的想法。目前只有韓國在力推手機電視廣播(DMB)。這種DMB接收機能提供高質(zhì)量的圖像，使用該接收機模塊能使用戶(hù)同時(shí)接收地面無(wú)線(xiàn)電視廣播和衛星電視廣播的信號。

3. 手機中安裝數字電視接收模塊的方式

目前最被看好的手機電視技術(shù)方式是通過(guò)整合數字電視和移動(dòng)電話(huà)的方式。這種方式需要在手機終端上安裝微波數字電視接收模塊，可以不通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的鏈路，直接獲得數字電視信號。目前，手機數字電視標準只有歐洲的DVB-H和日本的單頻段轉播標準。

在國內，只有中央電視臺和少數的幾家移動(dòng)公司相繼推出了手機電視業(yè)務(wù)。以中央電視臺為例，由于目前國內還沒(méi)有DVB-H的數字廣播網(wǎng)絡(luò )，他們是通過(guò)2.5G或2.75G網(wǎng)絡(luò )傳輸技術(shù)來(lái)播放“手機電視”節目的，即利用中國移動(dòng)GPRS/EDGE網(wǎng)絡(luò )或中國聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)WAP門(mén)戶(hù)網(wǎng)站為用戶(hù)提供在線(xiàn)直播或點(diǎn)播的流媒體音視頻節目的服務(wù)。

以下討論關(guān)于手機電視的傳輸標準和編碼標準：

一、手機電視的傳輸標準——DVB-H

DVB-H(早期為DVB-X)標準全稱(chēng)為Digital Video Broadcasting Handheld，它是DVB組織為通過(guò)地面數字廣播網(wǎng)絡(luò )向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制定的傳輸標準。DVB-H植基于DVB-T，是一種以IP封包(datagrams)來(lái)傳送資料(主要為數字多媒體資料)的系統。該標準被認為是DVB-T標準的擴展應用，但是和DVB-T相比，DVB-H終端具有更低的功耗，移動(dòng)接收和抗干擾性能更為優(yōu)越，因此該標準適用于移動(dòng)電話(huà)、手持計算機等小型便攜設備通過(guò)地面數字電視廣播網(wǎng)絡(luò )接收信號。事實(shí)上，由于DVB-H是一種支持多媒體業(yè)務(wù)的標準，除了電視業(yè)務(wù)外它還可以開(kāi)展電子報紙、電子拍賣(mài)、旅游向導、游戲、視頻點(diǎn)播和交互等多種綜合性業(yè)務(wù)?？傊?，DVB-H標準就是依托目前DVB-T傳輸系統，通過(guò)增加一定的附加功能和改進(jìn)技術(shù)使手機等便攜設備能夠穩定的接收廣播電視信號。

為了減低小型手持式設備的功耗，DVB-H采用了一種叫做“時(shí)間切片”(time-slicing)的技術(shù)，把IP封包在切割成很短的時(shí)段(time slots)內以數據突發(fā)Data Burst方式傳送。接受器的前端電路(front end)只有在所選定服務(wù)Data Burst的時(shí)段才會(huì )開(kāi)啟，在這個(gè)極短暫的時(shí)段之中，資料被高速地接收下來(lái)，并可以?xún)Υ嬖谠O備具有的緩沖區內，此緩沖區可以?xún)Υ嫦螺d的內容，也可以直接播放現場(chǎng)直播的資料文件。

1、DVB-H系統結構

DVB-H支持的是手機等小型移動(dòng)終端設備，是手機數字電視傳輸的標準。DVB-H是建立在DVB數據廣播和DVB-T傳輸之上的標準，更注重于協(xié)議的實(shí)現。系統前端由DVB-H封裝機和DVB-H調制器構成，DVB-H封裝機負責將IP數據封裝成MPEG-2系統傳輸流，DVB-H調制器負責信道編碼和調制;系統終端由DVB-H解調器和DVB-H終端構成，DVB-H解調器負責信道解調、解碼，DVB-H終端負責相關(guān)業(yè)務(wù)顯示、處理。

DVB-H傳輸系統還具有以下特殊要求：

(1)為延長(cháng)電池的使用時(shí)間，終端周期地關(guān)掉一部分接收電路以節省功耗;

(2)能漫游，漫游時(shí)仍能非常順利地接收DVB-H業(yè)務(wù);

(3)傳輸系統能保證在各種移動(dòng)速率下順利接收DVB-H業(yè)務(wù);

(4)系統具有很強的抗干擾能力;

(5)系統具有相當的靈活性，以適應不同傳輸帶寬和信道帶寬應用。

2、協(xié)議層次劃分

DVB-H標準將實(shí)現數據鏈路層和物理層。

(1)數據鏈路層——采用時(shí)間分片技術(shù)，用于降低平均功耗，便于進(jìn)行平穩、無(wú)縫的業(yè)務(wù)交換;采用MPE(多協(xié)議封裝)前向糾錯技術(shù)，提高移動(dòng)使用中的C/N門(mén)限和多普勒性能，增強抗脈沖干擾能力。

(2)物理層——與DVB-T相比，增加了4k傳輸模式和深度符號交織等內容。

其它技術(shù)特點(diǎn)包括：在傳輸參數信令(Transmission Parameter Signaling，TPS)比特中增加DVB-H信令，用于提高業(yè)務(wù)發(fā)展速度;蜂窩標識(在TPS中)用于支持移動(dòng)接收時(shí)快速信號掃描和頻率交換;增加4k模式以適應移動(dòng)接收和單頻蜂窩網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò )設計、規劃的靈活性;2k和4k模式進(jìn)行深度符號交織，進(jìn)一步提高移動(dòng)環(huán)境和沖擊噪聲環(huán)境下的魯棒性。

3、關(guān)鍵新技術(shù)

(1)功耗：DVB-H要求射頻接收和信道解調、解碼部分的功耗小于100mW。

(2)網(wǎng)絡(luò )設計

由于DVB-H終端在網(wǎng)絡(luò )內移動(dòng)時(shí)接收天線(xiàn)小巧且單一，必須優(yōu)化設計單頻網(wǎng)。為此，DVB-H增加了新的技術(shù)模塊，主要包括：

①時(shí)間分片——基于時(shí)分復用的技術(shù)，節省接收終端功耗和便于網(wǎng)絡(luò )交換;